CN112604197B - 一种消防用空气呼吸器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种消防用空气呼吸器，包括面罩、面罩固定连接可调节头网，面罩上部设有透明眼罩，面罩下部中央设有口鼻罩，口鼻罩外侧分别设有用于连接压缩空气罐的供气接口和出气口，供气接口和出气口均与口鼻罩内侧相通，出气口上固连出气阀体装置，口鼻罩内侧设有通气口，通气口伸入口鼻罩一端连通扩容腔，口鼻罩外侧设有与扩容腔连通的多个气孔，通气口上设有用于控制通气口开、合状态的阀组控制机构。本申请能够为使用者提供呼吸空气的同时，保证合理分配压缩空气罐的用气时间，最大限度的争取更长的救援时间，保证消防工作的顺利进行。
Description
技术领域
本发明涉及消防设备技术领域，尤其是涉及一种消防用空气呼吸器。
背景技术
正压式消防空气呼吸器(self-contained breathing apparatus)是呼吸防护类产品，使用者在进入缺氧、有毒有害气体环境中时，为了防止吸入有毒、有害气体而提供的装备，通常应用在消防火灾现场、化工厂、实验室、化学有毒物质泄漏现场等，使消防员或抢险救护人员能够在充满浓烟、毒气、蒸汽或缺氧的恶劣环境下安全地进行灭火和救护工作。
正压式消防空气呼吸器，使用时由充装在压缩空气气瓶内的高压清洁空气经减压后供使用者呼吸，不依赖环境气体。在口鼻罩附近，有一个带弹簧和橡胶膜片的出气阀体装置，此装置确保外部空气不能从该装置处进入口鼻罩；当口鼻罩内部呼出的废气压力大于一定压力值时，该出气阀自动被废气压力顶开，废气排出后，阀门自动关闭。使用者每呼出一口废气，该出气阀就会自动排气一次，而使用者每吸一口气都是经过压缩空气气瓶提供。
使用时，需将面罩穿戴在使用者头上，穿戴完毕后需立即开启供气阀，同时消耗压缩空气气瓶内的压缩空气。由于压缩空气气瓶内的压缩空气是有限的，过早的将面罩穿戴好，则会过早消耗压缩空气，缩短救援的时间；如过晚穿戴面罩则有可能延误宝贵的救援时间。
发明内容
本申请的目的是为使用者提供呼吸空气的同时，保证合理分配压缩空气罐的用气时间，最大限度的争取更长的宝贵救援时间，保证消防工作的顺利进行，本申请提供一种消防用空气呼吸器。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种消防用空气呼吸器，包括面罩、所述面罩固定连接可调节头网，所述面罩上部设有透明眼罩，所述面罩下部中央设有口鼻罩，所述口鼻罩外侧分别设有用于连接压缩空气罐的供气接口和出气口，所述供气接口和出气口均与口鼻罩内侧相通，所述出气口上固连出气阀体装置，所述口鼻罩内侧设有通气口，所述通气口伸入口鼻罩一端连通扩容腔，所述口鼻罩外侧设有与扩容腔连通的多个气孔，所述通气口上设有用于控制通气口开、合状态的阀组控制机构。
通过采用上述技术方案，阀组控制机构可控制通气口的开、合状态，从而在使用压缩空气罐时，将通气口关闭；在不使用压缩空气罐时，时口鼻罩内与外界形成空气通道，保证合理分配压缩空气罐的用气时间，最大限度的争取更长的宝贵救援时间，保证消防工作的顺利进行。
优选的，所述阀组控制机构包括通气口上固连的阀架，所述阀架中央设有带阀孔的阀座，所述阀座与通气口固连连杆，所述连杆之间形成通道，所述口鼻罩外侧靠近扩容腔处设有容纳腔，所述容纳腔设有与阀孔同轴的引导孔，所述阀孔和引导孔内穿设阀杆，所述阀杆上固定连接与阀杆垂直的阀板，所述阀板位于扩容腔内并与通气口端面相适配，所述阀杆上套设复位弹簧，所述复位弹簧一端抵靠阀板，其另一端抵靠容纳腔底部，所述容纳腔内设有驱动阀杆沿阀孔和引导孔滑动的驱动机构。
通过采用上述技术方案，阀杆可在阀孔与引导孔上滑动，在自然状态下，通过复位弹簧可将阀板与通气口抵靠，将通气口封闭；当驱动机构驱动阀杆克服复位弹簧的弹力，阀杆沿背离通气口方向移动，使阀板与通气口脱离；此时就形成了口鼻罩内侧与外界空气之间的气流通道。气流通道即为：口鼻罩内侧、阀架的通道、通气口、扩容腔和气孔。
优选的，所述驱动机构包括转动柱，所述转动柱沿周向开设有容置槽，所述容纳槽为大于90度的扇形，靠近所述容纳腔一侧的阀杆端部嵌入容置槽内并与转动柱偏心转动连接，所述转动柱与容纳腔的底部抵靠；转动柱转动时，所述阀杆可在容纳槽内的扇形区域内移动，从而带动阀杆在阀孔和引导孔内移动，所述转动柱还设有用于限制其转动的限位机构。
通过采用上述技术方案，由于阀杆与转动柱偏心转动连接，在自然状态下，由于复位弹簧的弹力作用，转动柱的偏心与转动柱的轴心位于竖直方向，驱动转动柱转动时，阀杆在容纳槽的扇形区域内向上移动，从而带动阀板脱离通气口，转动柱转动时可通过限位进行对其进行限位，从而保持阀板与通气口的分离。
优选的，所述容纳腔底部上方设有一对滚轮，两所述滚轮以阀杆的轴线为对称轴，两滚轮的轴线与阀杆的轴线垂直，两所述滚轮转动连接在容纳腔侧壁，两所述滚轮与转动柱相抵靠，所述阀杆位于两个滚轮之间。
通过采用上述技术方案，转动柱抵靠在两个滚轮上，可以减少转动柱转动过程中的摩擦力，更便于转动柱的转动，操作转动柱更方便快捷。
优选的，所述限位机构包括限位孔、滑杆、滑移腔、弹性件和解锁装置，所述限位孔设置在转动柱端面，所述滑移腔设置在容纳腔侧壁，所述滑杆嵌设在滑移腔内，所述滑杆上套设有用于驱动其向容纳腔方向滑动的弹性件，所述滑杆的轴线与转动柱的轴线平行，所述滑杆可在滑移腔内滑动并与限位孔相适配，所述解锁装置用于驱动滑杆向背离转动柱方向滑动。
通过采用上述技术方案，自然状态下，在弹性件的弹力作用下，滑杆头部始终抵靠在转动柱，当转动柱转动，当转动柱上的限位孔运动至滑杆处，滑杆在弹性件的作用下插入限位孔，从而保证当转动柱转动到一定角度后，滑杆可以将转动柱锁定限位，解锁装置用于驱动滑杆向背离转动柱方向滑动，时滑杆脱离限位孔，从而达到解锁目的。
优选的，所述滑移腔包括容纳腔侧壁由内向外依次设置的滑移孔、阶梯孔和滑移槽，所述阶梯孔与滑移孔同轴且扩径，所述滑杆中部设有凸缘，所述滑杆背离容纳腔一端设有与滑杆垂直的推杆，所述弹性件一端与凸缘抵靠，其另一端抵靠在阶梯孔背离容纳腔一侧，所述推杆设置在滑移槽内。
通过采用上述技术方案，滑杆可在滑移腔内移动，弹性件一端抵靠凸缘，另一端抵靠在阶梯孔背离容纳腔一侧，可以使滑杆在自然状态下，始终抵靠在转动柱上，为滑杆插入限位孔提供动力，推杆设置在滑移槽内，则在解锁装置的作用下，驱使推杆向背离容纳腔方向移动，达到解锁目的。
优选的，所述解锁装置包括口鼻罩外侧开设的按键槽，所述按键槽与滑移槽连通，所述按键槽的轴线方向与滑移腔的轴线方向垂直，所述按键槽内滑动连接按键，所述按键包括按键头和按键杆，所述按键杆固定连接按键头，所述按键杆端部设有与所述推杆适配的倾斜部，所述按键头上设有挡块，所述按键槽开口处设有阻挡挡块滑出按键槽的限位块，所述按键槽内壁还设有挡环，所述按键头与挡环之间设有压簧，所述按键杆上设有限位凸块，所述按键槽侧壁设有与限位凸块适配的限位凹槽。
通过采用上述技术方案，当驱动转动柱转动后，弹性件驱动滑杆嵌入限位孔内，此时阀板与通气口分离；按压按键，按键杆端部的倾斜部挤压推杆，挤压力大于弹性件的弹力后，滑杆向背离转动柱方向移动，最终时滑杆脱离限位孔，阀杆则在复位弹簧的作用下，使阀板抵靠在通气口处，将通气口封闭；从而实现滑杆对转动柱的解锁。
优选的，所述转动柱上设有拨块。
通过采用上述技术方案，转动柱上设置拨块，方便驱动转动柱的转动。
优选的，所述口鼻罩内侧呈碗状凹陷。
通过采用上述技术方案，口鼻罩内侧呈碗状凹陷，可以避免口鼻罩内侧与口鼻的直接接触。
优选的，所述面罩内侧外缘和口鼻罩内侧外缘均设有密封圈。
通过采用上述技术方案，面罩内侧外缘和口鼻罩内侧外缘均设有密封圈，可以保证消防员使用时，有效避免有毒有害气体进入面罩和口鼻罩内，保护消防员的生命安全。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
本申请通过在口鼻罩内设置通气口，通气口伸入口鼻罩一端连通扩容腔，口鼻罩外侧设有与扩容腔连通的多个气孔，通气口上设有用于控制通气口开、合状态的阀组控制机构，可以在消防员佩戴好面罩后，根据现场情况来决定，是使用压缩空气罐的空气还是与外界空气进行气体交换，从而合理分配压缩空气罐的用气时间，最大限度的争取更长的宝贵救援时间，保证消防工作的顺利进行。
附图说明
图1是本申请前侧的结构示意图；
图2是本后侧的结构示意图；
图3是本申请的主视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图3的B-B剖视图；
图6是图4的C部放大图；
图7是图5的D部放大图；
图8是本申请阀组控制机构结构示意图；
图9是本申请阀杆和转动柱的结构示意图。
图示，1、面罩；11、透明眼罩；12、可调节头网；13、口鼻罩；14、供气接口；15、出气口；151、出气阀体装置；16、通气口；161、扩容腔；17、气孔；2、阀组控制机构；21、阀架；211、阀座；2111、阀孔；212、连杆；2121、通道；22、容纳腔；221、引导孔；23、阀杆；231、阀板；24、复位弹簧；3、驱动机构；31、转动柱；311、容纳槽；312、拨块；4、限位机构；41、限位孔；42、滑杆；421、凸缘；422、推杆；43、滑移腔；431、滑移孔；432、阶梯孔；433、滑移槽；44、弹性件；5、解锁装置；51、按键槽；52、按键；521、按键头；522、按键杆；5221、倾斜部；5222、限位凸块；523、压簧；6、滚轮；7、密封圈。
具体实施方式
以下结合附图1-9对本发明作进一步详细说明。
如图1、2所示，一种消防用空气呼吸器，包括面罩1、面罩1固定连接可调节头网12，面罩1上部设有透明眼罩11，面罩1下部中央设有口鼻罩13，口鼻罩13内侧呈碗状凹陷，以避免口鼻罩13内侧与口鼻的直接接触，面罩1内侧外缘和口鼻罩13内侧外缘均设有密封圈7，可保证消防员使用时，面罩1和口鼻罩13都可以形成一个封闭空间，有效避免有毒有害气体进入面罩1和口鼻罩13内，保护消防员的生命安全。
如图3、4、6所示，口鼻罩13外侧分别设有用于连接压缩空气罐的供气接口14和出气口15，供气接口14和出气口15均与口鼻罩13内侧相通，出气口15上固连出气阀体装置151，口鼻罩13内侧设有通气口16，通气口16伸入口鼻罩13一端连通扩容腔161，口鼻罩13外侧设有与扩容腔161连通的多个气孔17，通气口16上设有用于控制通气口16开、合状态的阀组控制机构2，
使用压缩空气罐时，需将通气口16关闭；不使用压缩空气罐时，使口鼻罩13内与外界形成空气通道，空气沿口鼻罩13内侧、通气口16、扩容腔161和气孔17形成通道，使口鼻罩13内侧与外界空气连通，无需使用压缩空气罐内的空气，保证合理分配压缩空气罐的用气时间，最大限度的争取更长的宝贵救援时间，保证消防工作的顺利进行。
如图2所示，阀组控制机构2包括通气口16上固连的阀架21，阀架21中央设有带阀孔2111的阀座211，阀座211与通气口16固连连杆212，连杆212的数量为3个，相邻连杆212之间形120°，该设置使得结构稳定，对阀座211起到稳定的支撑。连杆212之间形成通道2121。
如图4、6所示，口鼻罩13外侧靠近扩容腔161处设有容纳腔22，容纳腔22设有与阀孔2111同轴的引导孔221，阀孔2111和引导孔221内穿设阀杆23，阀杆23上固定连接与阀杆23垂直的阀板231，阀板231位于扩容腔161内并与通气口16端面相适配，阀杆23上套设复位弹簧24，复位弹簧24一端抵靠阀板231，其另一端抵靠容纳腔22底部，容纳腔22内设有驱动阀杆23沿阀孔2111和引导孔221滑动的驱动机构3。阀杆23可在阀孔2111与引导孔221上滑动，在自然状态下，通过复位弹簧24可将阀板231与通气口16抵靠，将通气口16封闭；当驱动机构3驱动阀杆23克服复位弹簧24的弹力，阀杆23沿背离通气口16方向移动，使阀板231与通气口16脱离；此时就形成了口鼻罩13内侧与外界空气之间的气流通道，口鼻罩13内侧经阀架21的通道2121、通气口16、扩容腔161和气孔17与外界进行空气交换。
如图4、6所示，驱动机构3包括转动柱31，转动柱31上设有拨块312，通过拨快可方便驱动转动柱31的转动；转动柱31沿周向开设有容置槽，容纳槽311为大于90度的扇形，靠近容纳腔22一侧的阀杆23端部嵌入容置槽内并与转动柱31偏心转动连接，转动柱31与容纳腔22的底部抵靠；转动柱31转动时，阀杆23可在容纳槽311内的扇形区域内移动，从而带动阀杆23在阀孔2111和引导孔221内移动，转动柱31还设有用于限制其转动的限位机构4。
图8为阀组控制机构结构示意图，图9为阀杆23和转动柱31的结构示意图。
在自然状态下，由于复位弹簧24的弹力作用，转动柱31的偏心与转动柱31的轴心位于竖直方向，阀板231抵靠在通气口16处，使通气口16闭合，口鼻罩13内侧与外界空气隔绝；驱动转动柱31转动时，阀杆23在容纳槽311的扇形区域内向上移动，从而带动阀板231脱离通气口16，口鼻中内侧经阀架21的通道2121、通气口16、扩容腔161和气孔17与外界进行空气交换；转动柱31转动时可通过限位进行对其进行限位，从而保持阀板231与通气口16的分离状态。
如图8所示，容纳腔22底部上方设有一对滚轮6，两滚轮6以阀杆23的轴线为对称轴，两滚轮6的轴线与阀杆23的轴线垂直，两滚轮6转动连接在容纳腔22侧壁，两滚轮6与转动柱31相抵靠，阀杆23位于两个滚轮6之间。转动柱31抵靠在两个滚轮6上，可以减少转动柱31转动过程中的摩擦力，更便于转动柱31的转动。
如图6、7所示，限位机构4包括限位孔41、滑杆42、滑移腔43、弹性件44和解锁装置5，限位孔41设置在转动柱31端面，滑移腔43设置在容纳腔22侧壁，滑杆42嵌设在滑移腔43内，滑杆42上套设有用于驱动其向容纳腔22方向滑动的弹性件44，滑杆42的轴线与转动柱31的轴线平行，滑杆42可在滑移腔43内滑动并与限位孔41相适配，解锁装置5用于驱动滑杆42向背离转动柱31方向滑动。自然状态下，在弹性件44的弹力作用下，滑杆42头部始终抵靠在转动柱31，转动柱31转动，当转动柱31上的限位孔41运动至滑杆42处，滑杆42在弹性件44的作用下插入限位孔41，从而保证转动柱31转动到一定角度后，滑杆42可以将转动柱31锁定限位，此时阀杆23沿背离通气口16方向移动，使阀板231脱离通气口16，通过限位机构4将该状态保持。解锁装置5用于驱动滑杆42向背离转动柱31方向滑动，使滑杆42脱离开限位孔41，从而达到解锁目的。
如图5、7所示，滑移腔43包括容纳腔22侧壁由内向外依次设置的滑移孔431、阶梯孔432和滑移槽433，阶梯孔432与滑移孔431同轴且扩径，滑杆42中部设有凸缘421，滑杆42背离容纳腔22一端设有与滑杆42垂直的推杆422，弹性件44一端与凸缘421抵靠，其另一端抵靠在阶梯孔432背离容纳腔22一侧，推杆422设置在滑移槽433内。滑杆42可在滑移腔43内移动，弹性件44一端抵靠凸缘421，另一端抵靠在阶梯孔432背离容纳腔22一侧，可使滑杆42在自然状态下，始终抵靠在转动柱31上，为滑杆42插入限位孔41提供动力，推杆422设置在滑移槽433内，则在解锁装置5的作用下，驱使推杆422向背离容纳腔22方向移动，达到解锁目的。
如图7、8所示，解锁装置5包括口鼻罩13外侧开设的按键槽51，按键槽51与滑移槽433连通，按键槽51的轴线方向与滑移腔43的轴线方向垂直，按键槽51内滑动连接按键52，按键52包括按键头521和按键杆522，按键杆522固定连接按键头521，按键杆522端部设有与推杆422适配的倾斜部5221，按键头521上设有挡块，按键槽51开口处设有阻挡挡块滑出按键槽51的限位块，按键槽51内壁还设有挡环，按键头521与挡环之间设有压簧523，按键杆522上设有限位凸块5222，按键槽51侧壁设有与限位凸块5222适配的限位凹槽。
驱动转动柱31转动后，弹性件44驱动滑杆42嵌入限位孔41内，此时阀板231与通气口16分离，口鼻罩13内侧与外界可形成空气交换通道；当需要使用压缩空气罐的空气进行消防任务时，需要将口鼻罩13内侧与外界隔绝，则需要使用解锁装置5，使阀板231与通气口16抵靠，将通气口16进行封闭；此时按压按键52，按键杆522端部的倾斜部5221挤压推杆422，挤压力大于弹性件44的弹力后，滑杆42向背离转动柱31方向移动，最终使滑杆42脱离限位孔41，阀杆23则在复位弹簧24的作用下，使阀板231抵靠在通气口16处，将通气口16封闭；从而实现对转动柱31的解锁，解锁后，在压簧523的作用下，按键52脱离开推杆422，按键52复位。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种消防用空气呼吸器，包括面罩(1)、所述面罩(1)固定连接可调节头网(12)，其特征在于：所述面罩(1)上部设有透明眼罩(11)，所述面罩(1)下部中央设有口鼻罩(13)，所述口鼻罩(13)外侧分别设有用于连接压缩空气罐的供气接口(14)和出气口(15)，所述供气接口(14)和出气口(15)均与口鼻罩(13)内侧相通，所述出气口(15)上固连出气阀体装置(151)，所述口鼻罩(13)内侧设有通气口(16)，所述通气口(16)伸入口鼻罩(13)一端连通扩容腔(161)，所述口鼻罩(13)外侧设有与扩容腔(161)连通的多个气孔(17)，所述通气口(16)上设有用于控制通气口(16)开、合状态的阀组控制机构(2)；所述阀组控制机构(2)包括通气口(16)上固连的阀架(21)，所述阀架(21)中央设有带阀孔(2111)的阀座(211)，所述阀座(211)与通气口(16)固连连杆(212)，所述连杆(212)之间形成通道(2121)，所述口鼻罩(13)外侧靠近扩容腔(161)处设有容纳腔(22)，所述容纳腔(22)设有与阀孔(2111)同轴的引导孔(221)，所述阀孔(2111)和引导孔(221)内穿设阀杆(23)，所述阀杆(23)上固定连接与阀杆(23)垂直的阀板(231)，所述阀板(231)位于扩容腔(161)内并与通气口(16)端面相适配，所述阀杆(23)上套设复位弹簧(24)，所述复位弹簧(24)一端抵靠阀板(231)，其另一端抵靠容纳腔(22)底部，所述容纳腔(22)内设有驱动阀杆(23)沿阀孔(2111)和引导孔(221)滑动的驱动机构(3)；所述驱动机构(3)包括转动柱(31)，所述转动柱(31)沿周向开设有容纳槽(311)，所述容纳槽(311)为大于90度的扇形，靠近所述容纳腔(22)一侧的阀杆(23)端部嵌入容纳槽(311)内并与转动柱(31)偏心转动连接，所述转动柱(31)与容纳腔(22)的底部抵靠；转动柱(31)转动时，所述阀杆(23)可在容纳槽(311)内的扇形区域内移动，从而带动阀杆(23)在阀孔(2111)和引导孔(221)内移动，所述转动柱(31)还设有用于限制其转动的限位机构(4)；所述面罩(1)内侧外缘和口鼻罩(13)内侧外缘均设有密封圈(7)；所述限位机构(4)包括限位孔(41)、滑杆(42)、滑移腔(43)、弹性件(44)和解锁装置(5)，所述限位孔(41)设置在转动柱(31)端面，所述滑移腔(43)设置在容纳腔(22)侧壁，所述滑杆(42)嵌设在滑移腔(43)内，所述滑杆(42)上套设有用于驱动其向容纳腔(22)方向滑动的弹性件(44)，所述滑杆(42)的轴线与转动柱(31)的轴线平行，所述滑杆(42)可在滑移腔(43)内滑动并与限位孔(41)相适配，所述解锁装置(5)用于驱动滑杆(42)向背离转动柱(31)方向滑动。
2.如权利要求1所述的消防用空气呼吸器，其特征在于：所述容纳腔(22)底部上方设有一对滚轮(6)，两所述滚轮(6)以阀杆(23)的轴线为对称轴，两滚轮(6)的轴线与阀杆(23)的轴线垂直，两所述滚轮(6)转动连接在容纳腔(22)侧壁，两所述滚轮(6)与转动柱(31)相抵靠，所述阀杆(23)位于两个滚轮(6)之间。
3.如权利要求1所述的消防用空气呼吸器，其特征在于：所述滑移腔(43)包括容纳腔(22)侧壁由内向外依次设置的滑移孔(431)、阶梯孔(432)和滑移槽(433)，所述阶梯孔(432)与滑移孔(431)同轴且扩径，所述滑杆(42)中部设有凸缘(421)，所述滑杆(42)背离容纳腔(22)一端设有与滑杆(42)垂直的推杆(422)，所述弹性件(44)一端与凸缘(421)抵靠，其另一端抵靠在阶梯孔(432)背离容纳腔(22)一侧，所述推杆(422)设置在滑移槽(433)内。
4.如权利要求3所述的消防用空气呼吸器，其特征在于：所述解锁装置(5)包括口鼻罩(13)外侧开设的按键槽(51)，所述按键槽(51)与滑移槽(433)连通，所述按键槽(51)的轴线方向与滑移腔(43)的轴线方向垂直，所述按键槽(51)内滑动连接按键(52)，所述按键(52)包括按键头(521)和按键杆(522)，所述按键杆(522)固定连接按键头(521)，所述按键杆(522)端部设有与所述推杆(422)适配的倾斜部(5221)，所述按键头(521)上设有挡块，所述按键槽(51)开口处设有阻挡挡块滑出按键槽(51)的限位块，所述按键槽(51)内壁还设有挡环，所述按键头(521)与挡环之间设有压簧(523)，所述按键杆(522)上设有限位凸块(5222)，所述按键槽(51)侧壁设有与限位凸块(5222)适配的限位凹槽。
5.如权利要求1或2所述的消防用空气呼吸器，其特征在于：所述转动柱(31)上设有拨块(312)。
6.如权利要求1所述的消防用空气呼吸器，其特征在于：所述口鼻罩(13)内侧呈碗状凹陷。
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